桑ポンのブログ

桑ポンの　理学の話　エネルギー

昔私が学生時代だったころ、エントロピー的なエネルギー損失とは、
何かというレポートを書けと言われたのです。

私の答えはズバリ、エネルギー保存則が有るので、
全てエントロピー的な拡散でしかエネルギー損失は有りえない。

エントロピーはインターネットで調べれば載っていますが解りにくいかもしれませんね。

少し当たり前の言葉で言うと、
高温のお湯から、室温に対しては発電できるのですが。
同じ温度同士の物ではエネルギーを取り出せないのです。
少量の高い温度のお湯と、少し冷たい量の多い同じカロリーのお湯との発電量の比較は、
温度が高い方が有利なのです。
熱電素子と言うか熱電対で取り出せるのですが、少しお湯も極端ですね。
火力発電所も同じ量の燃料で効率を上げるために出来るだけ高温にしているのです。

電気が流れても、車が動いても、エネルギーは熱として逃げていく分なくなり、
そのままにしておくと室温近くまで熱が冷めてしまうのです。
そうするとエネルギーと言うか仕事として取り出せなくなるのです。

それでは熱がどんどん地球に溜まっていってしまうの様な気がするかもしれませんが、
実は宇宙に輻射(遠赤外線と言うか熱放射)で逃げて行くのです。
それで夜温度が下がり元に戻るのです。

それとは逆に太陽から光が入ってきます。
太陽の温度は高いので、かなり高いエネルギーを持った光が入ってくるのです。
それで植物が育ち化石で石炭になったり、太陽光発電が出来るのです。

電波の場合は、遠赤外線より、さらに低い波長と言うことになるのですが、
向きがそろっているのです、流れる方向は直流でも、同じ瞬間で見た交流でも揃っているでしょう、
それで高いエネルギーなのです。
水も止まっていて室温ならエネルギーを取り出せませんが、
流れていれば、流れのエネルギーは粗100％取り出せるのです。
全体としては止まっている水も熱運動等で動いてはいるのですが取り出せません。

それと位置エネルギーが水にも電子にもありますが、話がそれるので。

これは書き写しではありません。
儲け話ではないので、特許でもないですが。

私の学生時代派遣されていた場所は、通産省の研究所のエネルギー部です。
熱エネルギー管理士も取ったのですが、
制度が変わり放置していたら資格が無くなってしまいました。

風力の　電気安定　直流で

これも昔考えた発明です。
有るかもしれませんが、写した物ではありません。

電源を安定させるのに直流だと、電池やコンデンサーを付けておくだけで済むのです。
交流だと波の形の異常を直さないといけないので、もっと高度な技術がいるのです。
太陽光発電は元々直流で、送電するのに交流にインバーターで直すので、
直流部分に電池等を付ければ安定するはずなのです。
風力は回転しているので交流に見えるでしょ。
実は風によって回転数が変わるので、コンバーターと言うもので、
一旦直流にした後、インバーターで60Hｚにしたりするのです。
したがってこれも直流部に、蓄電池等で大丈夫なはずです。

福祉大　日本福祉が　有っただけ

今日、日本福祉大での障碍者と話す機会が有り、
昔は日本福祉大しか福祉の大学は無かったのだけど、
最近ニョキニョキとタケノコのように福祉大が出来てと話していました。

大した話ではないのですが。
介護保険が出来たせいでしょうね。
制度に則れば国のお金が下りるという意味で、
これが無いと、介護福祉士も、ケアマネージャーも必要無い様な気がしてしまうので。

福祉の専門家の国家資格があると、授業もそれを教えればよいのでやりやすい気がします。

話は変わりますが。
私の大学と専門学校の違いのイメージは、大学には教養が有り、外国語や数学が有ります、
あと卒論が有ります。
一つの資格を取得して大学を卒業しようと思うとその分大変ですね。
専門学校は専門の授業が有るだけでしょうね。
それだけで良いと思えば良いのでしょうけど。

いや福祉大の人が高卒だと簡単な仕事しか任されないと言っていて、
看護師さん辺りの資格を持っている人だと、
大卒と専門学校卒で何か仕事で違いは有るのだろうかと思っただけです。
その人も社会福祉士を持っているらしく。
その人が大手の会社に勤めていて制度が有ったからなのでしょうけど。

過給機で　負圧にすると　スロットル

昔考えた発明の紹介です。
同じものはもしかしたら有っても書き写した訳ではありません。

過給機と言うのはターボではなく、ルーツポンプ等のスーパーチャージャーの様な物を想定しています。
それをベルトで繋がずに、モーターにする等で、可変にすればエンジン出力を調整できます。
それは有るかもしれませんが、重要なことは負圧にするのです。
そうすると、モーターになるか発電機になるかが変わります。
電気的に両方で着て、加圧も減圧も出来て駄目ではないのですが。
解る人にしか解らないと思いますが。
加圧で調整してなぜ問題が有るのかは、ミラーサイクルの逆になってしまうのです。
スーパーチャージャーで圧縮して、さらにピストンで圧縮すると、
圧縮比が大きく、膨張比が小さくなってしまうのです。
普通のスロットルと違うのは、スロットルロスとなってしまうエネルギーが、
ルーツの回転を通して電気で回収できるのです。

モーターの出力が小さければ通常のスロットルも必要かもしれませんが。
基本的に最大パワーを絞る様の場合はあまり無いので。
一定容量以上になればルーツをバイパスさせた方が良いと聞こえてきました。
ルーツポンプは少し大きくても大した価格はしない気がしますが、ロスにはなりますね、
スロットルとして使わないと。

あとは通常のスーパー茶ジャーを、複数室に分けたり、
ローターがエンジン排気量の１／２にして、他の室を閉じると負圧です。
無段変速機で回転を変えることも不可能ではない様な事をだいぶ前に書きました。

国内のスーパーチャージャーは、日産のノートくらいしか思い浮かびませんが。
エンジンがミラーになっているのです。
スーパーチャージャの過給がどのくらい調整できるかはよくわかりませんが。
逃がし弁(ローターの上流へ戻し管、弁)だけでも調整できるので。

欠点的には、ミラーはエンジン出力が小さい割に排気量と言うかサイズが大きいのです。
それを過給でカバーしようと言う考え方なのでしょうけど。

インタークーラーでノッキングは防いでいると思いますが、
過給圧の爆発に堪えないといけないのです。

スロットルの代わりに減圧するだけなら、エンジンは従来道理です。
上級グレードだけ付けることも簡単です。

小さいモーターでエンジンが大出力時に絞り込むのは大変なのですが。
ミラーは３割と絞れる量が決まっているところを、
ルーツの回転数が変えられると、アイドリング状態まで、
スロットルの代わりに出力を絞ることは出来るはずなのです。
小容量を絞るのは回転数が小さくなる方で、同期モーター辺りで低回転でトルクが大きくなれば、
必要なエネルギーは小さいはずなのです。
電気の使い道やバッテリーが有ればそれに越したことは無いですが、
エンジンをアシストして燃料を絞っても、燃料は少なく出来るはずなのです。

私が提案したころはノートのスーパーチャージャーは無く、
ノンスロットルエンジンと比較して書いていました。
これはバルブにかなりお金がかかり高級エンジンなのです。
圧縮過程で、入側のバルブを開けておき、入側バルブから空気が逃げるようにして、
燃焼空気量を調整しようというエンジンです。
少しミラーに似ている気がするかもしれませんが、
バルブの閉じるタイミングを連続的に調整できる必要が有るのです。

回転スロットルは、エネルギーを回収する分、空気温度が通常のスロットルより下がります。
とは言えエンジンで普通に圧縮するので、かぶると言われる、ガソリンが蒸発しきらない現象は、
ノンスロットルで、大丈夫なら大丈夫なはずです。
スーパーチャージャーにおけるインタークーラーを省いても大丈夫だと思います。

以下当たり前の説明ですが。
ガソリンが蒸発しきらないと、点火プラグが濡れてしまい、
火花が飛ばない可能性が有るのです。
火花が飛ばなければ、エンジンが動かないの意味なのです。

かぶらなくする方法が有るかと聞こえてきて。
最近かぶらないと思うかもしれません。
燃料供給が空気に対して多きすぎれば、かぶりやすいでしょうね。
それを防ぐのは今は公知だと思います。

新しいアイデアとして、エンジンの温まり具合や外気温に合わせて、
まずいと思ったら普通のスロットルを使う手も有るでしょうね。
ノンスロットルえんじんも、通常のスロットルを残せば、同じ事が出来ると思います。
始動の時は、空気や燃料を絞ったりしませんが、
エンジン稼働後は燃焼排ガスを混ぜるでも、かぶりは防止できると思います。
それはそれで機器が増えてしまいますが。
始動後アイドリング状態にはいる事は良く在ります。
アイドリングストップ車だと、そのまま加速に入る場合は有りますが。

真空状態の方が、加圧状態より気化しやすいのではと聞こえてきました。
同じ温度だとそうかもしれません、
工場等の圧縮機で加圧すると水が出とは聞きませんが、
それを室温まで冷やすとドレイン水が出ます。

デミオのね　すごいと思える　ディーゼルは

私はお金の関係も有って軽なのですけど、
日本の小型車でディーゼルを持っているのはデミオだけなのです。
公称30ｋｍ/l(MTですが。)で安い軽油を使えるのですが。
残念に思えるのは、アクアやフィットのハイブリッドより僅かに値段が高いのです。
ディーゼルですが、ターボ車なので、ハイパワーでスポーティーなのかもしれませんね。
車重1080㎏でエンジン出力105PSなのです。
私はアクアの方が重いはずだと思いましまいましたが、そうではありませんでした。
何故だか調べたら、全長がデミオは6㎝大きいことが解りました。
エンジンルームが大きいことにはあまり意味が無いのですが、
何処なのだろう。
ATの重量も、フィトと比較したガソリン車の重さも重いのです。
出来るかどうかわかりませませんが1000CCのディーゼルだと、
燃費は伸びるのではと聞こえてきました。
ディーゼルにしてはあまりに小さいので。
パワーは小さくなりますが、排気系やトランスミッション、エンジンルームと、
色々小さくなるかもしれませんね。
それが重量ですし。
AT等は1300のガソリンエンジンと同じに出来たらその方が良いでしょうし。
気筒の内積量が２／３になっても、パワーは一般的にそこまでは落ちないですし。
回転数を同じだけ大きいエンジンで上げるのが難しいので。
1000CCのディーゼルを作るのは大変だけど、
1500CCにパワーが有るのでもっと大きい車種に搭載ずれば、
と聞こえてきました。
1800～2000CCクラスの代わりにならスペースも有り、
トランスミッションも同じで済むかもしれません。

アクセラと聞こえてきて1500CCのガソリンエンジンは111PSでした。
2000CCエンジンも積んでいるのでスペースも有りそうです。
アクセラの2000CCはハイブリッドだよと聞こえてきました。
そのエンジンのパワーは99PSです。
繰り返しになりますが、デミオのディーゼルエンジンは105PSです。

ターボがあるとはいえディーゼルでガソリン車にと思うかもしれませんが、
ガソリンエンジンがパワーを競うのではなく燃費を競うようになり、
具体的にはミラーサイクルになっていたりしてパワーが落ちているのです。
http://www.motown21.com/Tech/Trend_28/

ディーゼルでハイブリッド車と言うのも考え方的にあるというか、
トラックなら売っているかもしれません。
ミラーに勝てるのかと聞こえてきましたが、
デミオのMTはハイブリッドで無くて30km/ｌ出ています。
同じ燃費でも軽油が安いですし、じつはカロリーも少し多いのです。
トランスミッションはトヨタと同じ方式の様ですし。

どうして大きめのエンジンのスペースがいるのだと聞こえてきて、
同じ1500CCでもディーゼルは圧縮比が高く、
ターボも付くので強度は明らかに違うのです。

アクアの場合パワーはモーターを足せばと思うかもしれませんが、
単純な足し算より小さいのです。
詳しくは書きませんが、モーター出力だけ有っても、
バッテリーの出力が無いといけないので。
ずっとバッテリーを使うわけにもいかないといけない、と聞けてきました。

重いなら軽くする提案は無いかと聞こえてきて、
以前考えたのですが、
サイドの後席の窓ガラスのさらに後ろのガラスは鉄板に出来ると思いますよ。
デミオの場合極僅かですが、
車種によってはそのガラスが案外大きいのです。
バックミラーから基本的にバックガラスしか見えないので、
そうなっている車も有りますが。
明るさもあえてスモークにしますし。